Une équipe de recherche dirigée par le Dr Cao Xiaofeng de l’Institut de génétique et de biologie du développement de l’Académie chinoise des sciences a amélioré les caractéristiques liées à la biomasse de l’herbe à mouton en utilisant son propre système d’édition du génome personnalisé tout en améliorant la compréhension de la génomique de l’herbe à mouton.
L’assemblage du génome de l’équipe et le système innovant d’édition génétique, caractérisés par la fusion des mégadonnées et de la biotechnologie, révèlent le potentiel d’une sélection génomique intelligente et rapide de l’herbe à mouton. L’étude a été publié dans PNAS le 24 octobre.
Leymus chinensis (herbe à mouton), membre de la famille des Triticeae, est une espèce de graminée importante dans toute la steppe eurasienne. Cette espèce, connue pour ses rhizomes robustes, possède des attributs impressionnants tels que la tolérance au gel, la tolérance à la sécheresse, la tolérance au sel et une bonne capacité de stabilisation des sols, etc.
L’herbe à moutons est largement reconnue comme un fourrage de haute qualité qui offre des avantages à la fois écologiques et économiques en raison de sa valeur nutritionnelle et de son appétence exceptionnelles. Cependant, en raison de la grande taille du génome de l’herbe à mouton et de sa forte hétérozygotie, l’étudier et élucider ses propriétés exceptionnelles est un défi.
Dans cette étude, les chercheurs ont sélectionné L. chinensis Lc6-5, un type d’herbe à mouton provenant des prairies du nord-est de la Chine et doté de rhizomes puissants. Ils ont réalisé l’assemblage du génome à l’aide de techniques de séquençage et d’assemblage de pointe. La taille du génome assemblé était d’environ huit Go, avec un contig N50 de plus de 300 Mo et des séquences répétitives représentant 87,76 % du génome.
Compte tenu de l’hétérozygotie remarquable du génome, les chercheurs ont également réalisé un assemblage au niveau des haplotypes. Ces résultats constituent une ressource génomique inestimable pour les futurs efforts de recherche.
Par la suite, les chercheurs ont utilisé le système d’édition personnalisé CRISPR/Cas9 sur Lc6-5 pour éliminer le microARN MIR528, ce qui a entraîné une augmentation significative du nombre de talles et du taux de croissance des plantes.
Le génome assemblé de l’herbe à mouton, associé au système d’édition du génome développé par l’équipe de recherche, ouvre la porte à l’amélioration de la biomasse de L. chinensis et établit un précédent pour son amélioration génétique rapide et pour la sélection basée sur le génome.
Plus d’information:
Tong Li et al, Evolution du génome et sélection initiale de l’herbe Triticeae Leymus chinensis dominant la steppe eurasienne, Actes de l’Académie nationale des sciences (2023). DOI : 10.1073/pnas.2308984120